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    <meta name="description" content="比特币交易涉及到很多密码学知识：公钥、私钥、哈希、对称加密、非对称加密、签名等等。那么哪些是需要用户认真保管不能对外泄露的，那些是需要用户公开的呢？先从钱包地址的生成说起。  钱包地址生成 1. 首先使用随机数发生器生成一个『私钥』。一般来说这是一个256bits的数，拥有了这串数字就可以对相应『钱包地址』中的比特币进行操作，所以必须被安全地保存起来。2. 『私钥』经过SECP256K1算法处理生">
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    <title>比特币私钥、公钥、钱包地址之间的关系</title>
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      <ol class="toc"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#钱包地址生成"><span class="toc-number">1.</span> <span class="toc-text">钱包地址生成</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系"><span class="toc-number">2.</span> <span class="toc-text">『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#使用『私钥』对交易进行签名"><span class="toc-number">3.</span> <span class="toc-text">使用『私钥』对交易进行签名</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#使用『公钥』对签名进行验证"><span class="toc-number">4.</span> <span class="toc-text">使用『公钥』对签名进行验证</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#小结"><span class="toc-number">5.</span> <span class="toc-text">小结</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#注"><span class="toc-number">6.</span> <span class="toc-text">注</span></a></li></ol>
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        比特币私钥、公钥、钱包地址之间的关系
    </h1>



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    <p>比特币交易涉及到很多密码学知识：公钥、私钥、哈希、对称加密、非对称加密、签名等等。那么哪些是需要用户认真保管不能对外泄露的，那些是需要用户公开的呢？先从钱包地址的生成说起。</p>
<hr>
<h3 id="钱包地址生成"><a href="#钱包地址生成" class="headerlink" title="钱包地址生成"></a>钱包地址生成</h3><p><a href="http://8btc.com/data/attachment/portal/201508/26/114402jiixehhihxi0l0tx.png" target="_blank" rel="noopener"></a></p>
<p>1. 首先使用随机数发生器生成一个『私钥』。一般来说这是一个256bits的数，拥有了这串数字就可以对相应『钱包地址』中的比特币进行操作，所以必须被安全地保存起来。<br>2. 『私钥』经过SECP256K1算法处理生成了『公钥』。SECP256K1是一种椭圆曲线算法，通过一个已知『私钥』时可以算得『公钥』，而『公钥』已知时却无法反向计算出『私钥』。这是保障比特币安全的算法基础。<br>3. 同<a href="http://8btc.com/article-136-1.html" target="_blank" rel="noopener">SHA256</a>一样，RIPEMD160也是一种Hash算法，由『公钥』可以计算得到『公钥哈希』，而反过来是行不通的。<br>4. 将一个字节的地址版本号连接到『公钥哈希』头部（对于比特币网络的pubkey地址，这一字节为“0”），然后对其进行两次SHA256运算，将结果的前4字节作为『公钥哈希』的校验值，连接在其尾部。<br>5. 将上一步结果使用BASE58进行编码(比特币定制版本)，就得到了『钱包地址』。<br>比如, 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa</p>
<hr>
<h3 id="『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系"><a href="#『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系" class="headerlink" title="『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系"></a>『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系</h3><p>在上述的五个步骤里只有“BASE58编码”有相应的可逆算法（“BASE58解码”），其他算法都是不可逆的，所以这些数据之间的关系可以表示为：</p>
<p><a href="http://8btc.com/data/attachment/portal/201508/26/114402niayhqly20izhsyz.png" target="_blank" rel="noopener"></a></p>
<p>可以看到：</p>
<ul>
<li>通过『私钥』可以得到上述计算过程中所有的值。<br>『公钥哈希』和『钱包地址』可以通过互逆运算进行转换，所以它们是等价的。  </li>
</ul>
<hr>
<h3 id="使用『私钥』对交易进行签名"><a href="#使用『私钥』对交易进行签名" class="headerlink" title="使用『私钥』对交易进行签名"></a>使用『私钥』对交易进行签名</h3><p>比特币钱包间的转账是通过交易（Transaction）实现的。交易数据是由转出钱包『私钥』的所有者生成，也就是说有了『私钥』就可以花费该钱包的比特币余额。生成交易的过程如下：  </p>
<p><a href="http://8btc.com/data/attachment/portal/201508/26/114402d73kzo53jvyyvvwu.png" target="_blank" rel="noopener"></a></p>
<p>1. 交易的原始数据包括“转账数额”和“转入钱包地址”，但是仅有这些是不够的，因为无法证明交易的生成者对“转出钱包地址”余额有动用的权利。所以需要用『私钥』对原始数据进行签名。<br>2. 生成“转出钱包公钥”，这一过程与生成『钱包地址』的第2步是一样的。<br>3. 将“转出签名”和“转出公钥”添加到原始交易数据中，生成了正式的交易数据，这样它就可以被广播到比特币网络进行转账了。</p>
<hr>
<h3 id="使用『公钥』对签名进行验证"><a href="#使用『公钥』对签名进行验证" class="headerlink" title="使用『公钥』对签名进行验证"></a>使用『公钥』对签名进行验证</h3><p><a href="http://8btc.com/data/attachment/portal/201508/26/114402qmaoy09au5t57zpt.png" target="_blank" rel="noopener"></a></p>
<p>交易数据被广播到比特币网络后，节点会对这个交易数据进行检验，其中就包括对签名的校验。如果校验正确，那么这笔余额就成功地从“转出钱包”转移到“转入钱包”了。</p>
<hr>
<h3 id="小结"><a href="#小结" class="headerlink" title="小结"></a>小结</h3><ol>
<li><p>如果一个『钱包地址』从未曾发送余额到其他『钱包地址』，那么它的『公钥』是不会暴露在比特币网络上的。而公钥生成算法（SECP256K1）是不可逆的，即使『公钥』暴露，也很难对『私钥』的安全性造成影响（难易取决于『私钥』的生成算法）。  </p>
</li>
<li><p>『私钥』用来生成『公钥』和『钱包地址』，也用来对交易进行签名。拥有了『私钥』就是拥有了对这个钱包余额的一切操作权力。所以，保护『私钥』是所有比特币钱包应用最基本也是最重要的功能。  </p>
</li>
</ol>
<hr>
<h3 id="注"><a href="#注" class="headerlink" title="注"></a>注</h3><ul>
<li>本文仅讨论标准P2PKH交易方式，P2SH不在讨论范围内。<br>历史上发生过校验错误的交易被打入到blockchain中的事情，这种交易中的比特币永远地消失在Cyberspace中了。</li>
</ul>

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      <ol class="toc"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#钱包地址生成"><span class="toc-number">1.</span> <span class="toc-text">钱包地址生成</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系"><span class="toc-number">2.</span> <span class="toc-text">『私钥』『公钥』『钱包地址』间的关系</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#使用『私钥』对交易进行签名"><span class="toc-number">3.</span> <span class="toc-text">使用『私钥』对交易进行签名</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#使用『公钥』对签名进行验证"><span class="toc-number">4.</span> <span class="toc-text">使用『公钥』对签名进行验证</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#小结"><span class="toc-number">5.</span> <span class="toc-text">小结</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#注"><span class="toc-number">6.</span> <span class="toc-text">注</span></a></li></ol>
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    // copy-btn HTML
    var btn = "<span class=\"btn-copy tooltipped tooltipped-sw\" aria-label=\"Copy to clipboard!\">";
    btn += '<i class="far fa-clone"></i>';
    btn += '</span>'; 
    // mount it!
    $(".highlight table").before(btn);
    var clip = new ClipboardJS('.btn-copy', {
      text: function(trigger) {
        return Array.from(trigger.nextElementSibling.querySelectorAll('.code')).reduce((str,it)=>str+it.innerText+'\n','')
      }
    });
    clip.on('success', function(e) {
      e.trigger.setAttribute('aria-label', "Copied!");
      e.clearSelection();
    })
  })
  </script>


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